Дизайн, интерьер

Части зданий

Каждой типологической группе зданий отвечает свой тип архитектурно-конструктивного решения. В существующей проектно-строительной практике сложились несколько конструктивных систем, основанных преимущественно на использовании стеновой и стоечно-балочной (каркасной) тектоники, в редких случаях — для большепролетных уникальных зданий — тектоники свода и купола. Принципиальные составляющие конструкций зданий в целом одинаковы. И для начала мы рассмотрим конструкции малоэтажного жилого дома, представляющие как бы хрестоматийный набор основных понятий о строительных элементах зданий (рис. 11.2.1).

Как правило, малоэтажные дома возводятся из мелкоразмерных элементов, по весу и габаритам доступных для строительства без привлечения тяжелой подъемно-транспортной техники.

Общую структуру здания составляют несущие и ограждающие конструкции. К несущим конструкциям относятся: вертикальные — наружные и внутренние стены, горизонтальные — балки, плоские плиты, своды, монолитные покрытия.

Связная система несущих конструкций называется остовом здания, общая устойчивость которого определяется его сопротивлением опрокидыванию, а жесткость — степенью сопротивления деформации, главным образом в узлах.

Ограждающие конструкции являются одеждой здания, защищающей внутреннее пространство от атмосферных осадков, перегрева, охлаждения и других агрессивных воздействий. В ряде случаев несущие и ограждающие функции могут совмещаться, например, в наружных стенах и покрытиях.

К ненесущим конструкциям относятся перегородки, элементы внутреннего оборудования, кровля, а также наружные навесные стены. Стены называются самонесущими в тех случаях, когда на них не передаются нагрузки от других конструкций. Указанные нагрузки могут быть постоянными (вес здания) и временными (люди, оборудование, снег, ветер).

Для возведения стен малоэтажных жилых домов применяются: полнотелый и пустотный кирпичи, мелкие бетонные блоки, деревянный каркас с заполнением, легкие панели, а также срубная конструкция.

Для достижения прочности и устойчивости кирпичного двухэтажного здания достаточно возведения наружных и внутренних несущих стен толщиной 25 см с наращиванием наружных ограждающих конструкций до необходимых теплотехнических параметров использованием утепляющих материалов: жестких минераловатных плит (МВП), пенополистирола, шлака с облицовкой наружной части стены, а внутренних стен — до 38 см в местах расположения вертикальных вентканалов сечением 14 х 14 см, 28 х 14 см (рис. 11.2.2).

Деревянные стены возводятся традиционно в срубной конструкции с укладкой бревен венцами на уплотняющий швы материал: мох, паклю, специальные прокладки. Срубные клети собирают с крестовидным выпуском бревен на углах (в обло) для лучшей их теплоизоляции или без остатка (в лапу) и оставляют на один сезон для усадки в процессе сушки (примерно 4 см на 1 м высоты). Затем стройка продолжается: вырубаются проемы для окон и дверей, настилаются полы и перекрытия, ставится крыша (рис. 11.2.3).

Развитие деревообрабатывающей промышленности позволяет возводить деревянные дома из унифицированного материала: оцилиндрованных бревен, кантованного и клееного бруса, предварительно высушенных, чем сокращается время стройки и устраняется опасность появления неприятных конструктивных сюрпризов. На основе пиленых деревянных материалов разрабатываются стены для каркасных и щитовых панельных домов. Для деревянных конструкций актуальны проблемы пожароопасности и гниения, поэтому их пропитывают специальными составами: анти-пиренами и антисептиками.

Перегородки относятся к ненесущим конструкциям, но выполняют важные функции дифференциации пространства дома и звукоизоляции. Они выполняются из несгораемых (кирпича, легкобетонных блоков) и сгораемых (каркасно-щитовых) материалов.

Окна и двери монтируются в специальных обоймах — коробках, которые вставляются в стеновой проем. Для устойчивости и повышения качества теплоизоляции оконные проемы имеют четверти — выступы, на которые изнутри опираются оконные коробки. При установке коробок предусматривается их прочное закрепление в проеме с утеплением пазов и щелей и защитой от наружной влаги. Традиционно комплектование окон в летнем и зимнем вариантах (с одинарными или спаренными переплетами).

Индустриализация изготовления окон на основе использования металлических сплавов и пластмасс значительно расширила рынок светопрозрачных ограждений и повысила качество архитектуры жилого дома (рис. 11.2.4) [25].

Перемычки над окнами и дверями выполняются в конструкциях, не нарушающих прочность несущих стен: сборных железобетонных, монолитных, арочных. Актуальность надежности перемычек возрастает в связи с тем, что даже в усадебных домах стремление к интеграции помещений вызывает необходимость расширения проемов в несущих конструкциях.

Из аксессуаров, которыми оборудуются окна, следует упомянуть жалюзи наружные и внутренние ручного или автоматического регулирования, а также ставни и маркизы — легкие тенты, затеняющие окна жарким летом.

Кроме дверей на вертикальной подвеске используются шторные ограждения, сворачивающиеся на валу, и качающиеся ворота (гаражные) на горизонтальной оси.

Автоматические раздвижные двери (стеклянные) чаще используются в общественных зданиях с массовыми потоками посетителей.

Двери устанавливаются внутри дома и в ограждающих наружных стенах, где они должны обладать качествами теплоизоляции, влагоустойчивости, механической прочности, в связи с чем существует обширная модификация их конструкций и параметров: от бронированных наружных дверей до утепленных чердачных люков.

В интерьере двери являются объектом разнообразных дизайнерских решений (рис. 11.2.5). Следует различать двери левосторонние и правосторонние в зависимости от того, какой рукой входящего они открываются на себя. В спецификациях указывается высота и ширина дверей (в дм), наличие остекления, порога, специальное назначение. Например, шифрД024-10Л ГОСТ6629—88 обозначал: дверь остекленная размером 24 х 10 дм левого открывания с соответствующей стандарту конфигурацией.

Внутриквартирные лестницы, к разряду которых относятся лестницы жилых малоэтажных домов, устраиваются на различных несущих конструкциях: деревянных, металлических, железобетонных. Лестница на тетиве представлена на рис. 1.3.14.

 

 

К смешанным вариантам конструкции относятся лестницы на косоурах и прибоинах. Конструктивная сложность лестницы, представляющей заметный элемент интерьера, зависит от дизайнерского замысла и является предметом индивидуальной разработки, соединяющей знание ремесла столяра (если лестница деревянная) и художественный вкус (рис. 11.2.6).

Появление в жилых домах каминов обязано повышению комфортных требований и росту социальных амбиций. Существуют как настоящие камины, так и их имитации.

Устройство действующего на естественном топливе камина требует учета множества обстоятельств: направления господствующих ветров, пожаробезопасности, технической грамотности возведения. Существуют отдельно стоящие камины: пристенные, угловые, установленные посреди комнаты, а также скомпонованные с отопительной печью. Принципиальное устройство камина изображено на рис. 11.2.7. При выборе размеров этого прибора его следует соразмерять с объемом помещения (табл. II. 1), а также учитывать, что камин является мощным устройством отсоса воздуха из помещения. Поэтому не рассчитывайте на него для обогрева каминной. Но удовольствие зрелища живого огня и его лучистое тепло стоит затраченных усилий.

В композиционной гармонизации интерьера камин, как правило, занимает центральное место, и его стилистику разрабатывают особенно внимательно (рис. 11.2.8).

 

Фундамент здания передает нагрузки на основание; с другой стороны, на здание через фундамент передаются усилия, возникающие в грунте: напор подземных вод, промерзание и пучение, а также солевая агрессия. Глубина промерзания в соответствии с климатическим районированием принимается от 0,6 м в IV районе до 2,4 м и больше в наиболее суровых местах I района, во многих местностях которого существует вечная мерзлота.

Поскольку механизм воздействия влажного мерзлого грунта на фундамент наружных стен заключается в давлении на него и деформации, передающейся стенам, то при наличии скальных оснований или хорошо дренирующих песчаных грунтов, в толще которых разница между уровнем грунтовых вод (от поверхности земли) и нижним пределом глубины промерзания превышает 2,0 м, глубиной заложения фундамента учитываются только конструктивные соображения, принимающие во внимание задачу уравновешивания нагрузок от здания.

В отапливаемых зданиях фундаменты под внутренними несущими стенами и опорами находятся вне зоны промерзания и закладываются на глубину 0,5—0,7 м со ступенчатым переходом к глубине фундамента примыкающей наружной стены.

По назначению и геометрическим параметрам различают фундаменты сплошные, ленточные, отдельно стоящие, свайные (см. рис. 11.2.2); по конструктивному решению — бутовые, бутобетонные, монолитные, сборные индустриального изготовления.

Сплошные фундаменты в виде бетонной плиты под всем зданием или кессонированнои ванны устраивают при низких прочностных характеристиках основания или больших (динамичных) нагрузках на здание, его большом весе.

Ленточные фундаменты имеют наиболее широкую область применения и, соответственно, больший набор конструктивных вариантов: от бутовых заполнений траншей с заливкой уплотняющим раствором до установки сборных элементов. Поверх ленточного фундамента устаивается гидроизоляция из цементной стяжки и слоев рубероида.

Отдельно стоящие фундаменты предназначены для опирания колонн и столбов. В отдельных случаях их используют и под стены, перебрасывая от одной опоры к другой фундаментные балки (рандбалки).

Свайные фундаменты имитируют корневую систему растений; сваи вбиваются в грунт одиночно или кустами, их количество и глубина забивки (или других способов погружения) определяются расчетом баланса веса здания и усилий сопротивления основания. Сваи наверху объединяются балочной системой — ростверком, образующим основание либо под фундамент здания, либо непосредственно под стены. Сваи используют преимущественно при строительстве крупных жилых и общественных зданий.

Для гарантированной устойчивости здания при расчете его фундамента учитываются статические и динамические нагрузки, многочисленные факторы внешнего воздействия. В простейших расчетах сопоставляют несущие способности основания и нагрузки от здания, приходящиеся на 1 см2 площади фундамента. Разделив вес здания на удельную несущую способность основания (для малоэтажного дома достаточно 2 кг/см2), можно получить необходимую площадь подошвы фундамента.

При этом можно воспользоваться укрупненными удельными показателями веса дома: из полнотелого кирпича — 500—600 кг/м3, из крупных бетонных блоков — 450 кг/м3, из крупных панелей — 250—300 кг/м3, каркасно-панельного с эффективными ограждающими конструкциями — 150—180 кг/м3 объема здания.

Подвалы в малоэтажных домах устраиваются при хозяйственной необходимости и наличии возможностей.

Расположение подвала ниже уровня земли определяет важность мероприятий по его гидроизоляции (рис. 11.2.9).

При разнице уровня грунтовых вод (у.г.в.) и уровня гидроизолирующего слоя пола подвала (цементное покрытие или асфальтобетонный пол, 2 слоя рубероида, бетонная подготовка, мятая глина) не более 200 мм наружная стена дважды обмазывается горячим битумом по всей поверхности в зоне действия грунтовых вод, оклеивается двумя слоями рубероида и защищается стенкой из пережженного кирпича с превышением у.г.в. на 500 мм.

Для предупреждения разрыва гидроизоляции внутреннего напольного угла подвала устраивают деформационный шов с подклейкой ленты из стеклоткани, пропитанной битумом [92].

Превышение уровня грунтовых вод более 1 м над уровнем горизонтальной гидроизоляции подвала сопровождается усилением давления на пол, и во избежание выдавливания его вверх устраивают более массивное основание с пригруз-кой его стенами. Вертикальную гидроизоляцию выполняют уже описанными приемами. Мероприятия не простые, но надежность гидроизоляции подвала окупает сложность работы, не исключающей применения и других приемов с использованием модернизированных средств гидрозащиты, более эффективных, чем рубероидно-битум-ный щит.

Активная защита от агрессии грунтовых вод осуществляется понижением у.г.в. средствами дренажа с укладкой в обводных траншеях водоотводных труб из керамических или пластмассовых дрен.

Негативное влияние на конструкции здания оказывают соли, проникающие из засоленных почв основания. Соль притягивает влагу и разрушает цементный раствор. Для нейтрализации воздействия этого фактора устраивается двойная гидроизоляция — по фундаменту и над цоколем, который выполняется из материалов, устойчивых к воздействию солей.

Цоколь выводит основной объем здания за пределы зоны увлажнения грунтовыми водами и атмосферными осадками на высоту, примерно, 0,6—0,9 м. Для вентиляции подполья в цоколе устраивают продухи, открытые летом и закрываемые на зиму. Чтобы атмосферная влага не увлажняла землю по периметру здания, под цоколем делают отмостку на ширину 0,8—0,9 м из асфальтовой стяжки по гравийному основанию.

Перекрытия. Горизонтальные плоскости перекрытий — цокольных, междуэтажных, чердачных — имеют различный набор функций: от восприятия нагрузок до регулирования температурно-влажностных процессов и звукоизоляции и в связи с этим слоистую структуру [91].

Обитаемое пространство дома с относительно постоянным и одинаковым для его этажей ТВР позволяет обходиться при конструировании междуэтажных перекрытий без мероприятий по изоляции тепловых потоков, но с вводом звукоизоляции. Перекрытия состоят из следующих слоев: конструкции пола, звукоизоляции, несущей конструкции, отделки нижней поверхности как потолка или устройства подвесного потолка.

Вид и масса звукоизоляции в междуэтажных перекрытиях обусловлены видом, силой и путями распространения ударного и воздушного шума, о чем дизайнер должен быть хорошо информирован. Ударный шум воздействует прежде всего на нижележащее перекрытие.  Воздушный имеет концентричную природу распространения. Защиту от ударного шума обеспечивают амортизирующие прокладки из полужестких древесно-стружечных плит (ДСП), войлока, резины, сокращение количества опорных точек пола на несущую конструкцию, подсыпка материалов, увеличивающих инерцию перекрытия и поглощающих шум (песок).

Воздушный шум нейтрализуется устройствами, прерывающими жесткость конструктивных элементов здания вводом звукопоглощающих покрытий и диафрагм, а также экранированием источников шума.

Специальных мероприятий требует устранение близких к шуму явлений низко- и высокочастотной вибрации, возникающих чаще всего в системах санитарно-технических коммуникаций.

Для чердачного и цокольного перекрытий, разграничивающих в теплотехническом смысле внутреннюю и внешнюю среды, необходимо принимать во внимание не только перепады температур, но и специфику процессов паропроницания, когда водяные пары внутренних помещений, проникая в толщу конструкций наружного ограждения, охлаждаются до температуры точки росы и конденсируются, увлажняя конструкцию и ухудшая тем самым ее теплозащитные качества. Поэтому при устройстве чердачного перекрытия принимается следующий порядок конструктивных слоев (начиная сверху):

- защитная оболочка утеплителя (алебастровая корка);

- утеплитель (насыпной керамзит или мягкие минераловатные плиты);

- несущая конструкция;

- пароизоляция (пергамин, анизотропные пленки);

- конструкция и отделка потолка.

При устройстве цокольного перекрытия:

- конструкция пола;

- пароизоляция;

- теплоизоляция (жесткие МВП);

- несущие конструкции перекрытия.

При теплом подполье теплоизоляцию в цокольное перекрытие не включают.

Перекрытия балочного типа трудоемки и многокомпонентны, но их применение в малоэтажном строительстве целесообразно при высокой доле ручного труда и малой механизации. При индивидуальной планировке дома они допускают большую маневренность в сравнении с перекрытием из стандартных плит фиксированных размеров.

Деревянные балочные перекрытия (для зданий не выше III степени огнестойкости) конструируют исходя из прочностных качеств и существующего сортамента пиломатериалов. Для перекрытия помещений пролетом 3,0—3,6 м используют балки стандартного сечения 50x150 мм, 50 х 180 мм (1/20 от размера пролета) с шагом 600 мм, устанавливая их на ребро.

Для устройства настила, образующего потолок нижележащего этажа, вдоль балок прибивают черепные бруски 40 х 40 мм, на которые укладываются щиты наката, подшитые снизу щитами гипсокартона или древесно-волокнистых плит (ДВП). По накату укладывают пергамин с засыпкой слоем сухого песка в качестве звукоизоляции (для междуэтажных перекрытий). По верхней грани балок настилают пол из шпунтованных досок толщиной 30 мм с возможным дополнительным покрытием из рулонных материалов или паркета. При шаге балок более 600 мм под настил пола вводят дополнительные лаги.

Использование в конструкции деревянных чердачных и цокольных перекрытий металлических деталей (хомутов, стяжек, скоб, гвоздей) и укладка балок на каменное основание, особенно в пазы наружных стен, могут вызвать увлажнение и биопоражение древесины. Поэтому избегают прямого контакта деревянных элементов с материалами высокой теплопроводности в местах возможного образования водного конденсата, разделяя их прокладкой из рубероида или битумной обмазкой и обрабатывая дерево антисептическими составами.

Требования повышенной прочности и огнестойкости перекрытий и увеличения их пролетов удовлетворяются использованием железобетонных и металлических балок с межбалочным настилом из гипсолитовых, бетонных плит (блоков) или в монолитном железобетонном исполнении, наиболее эффективно решающим вопросы перекрытия помещений изысканных планов.

Крыши (рис. 11.2.10). Для малоэтажных зданий наиболее распространены скатные чердачные крыши с деревянным остовом стропильной конструкции и кровлей из различных гидроизолирующих материалов. Каркасная структура самой распространенной двухскатной крыши формируется установкой на стойки (сечением 100 х 100 мм через 3—4 м) центрального конькового бруса сечением 150 х 100 мм и параллельных ему мауэрлатов (лежней) — уложенных поверх наружных стен балок или отдельных брусьев сечением 150x150 мм. На них укладывают наслонные стропила сечением 150 х 50 мм через 0,8—1,2 м, которые наращиваются кобылками (сечением 30 х 100 мм) для устройства карнизного свеса (см. рис. 11.2.2).

Стойки стропильной крыши опираются через подкладки на внутренние стены или отдельные опоры, предусмотренные на плане здания.


Для предотвращения прогиба конькового бруса (снеговые нагрузки для района Москвы принимаются 100 кг/м2) и стропильных ног при ширине здания более 9 м дополнительно вводятся продольные и поперечные подкосы.

Поверх стропил устраивается обрешетка из бруса 50 х 50 мм с шагом в зависимости от размеров и веса кровельных материалов или доски толщиной 250 мм для устройства сплошной подосновы для мягкой кровли.

На свесах крыши обрешетка выполняется в виде сплошного карнизного щита шириной 50— 70 см.

Участки сплошного настила устраивают также при коньке и на переломах формы крыши: накос-ных ребрах и ендовах.

Деревянное строение крыши крепится к стенам проволочными скрутками, поскольку при сильных ветрах возникает явление аэродинамического отсоса.

Распорные усилия стропил большой длины нейтрализуют затяжками, образующими вместе со стропилами треугольную коньковую ферму. При устройстве в чердачном пространстве мансарды этот прием позволяет переместить стойки ближе к наружным стенам и воспользоваться ими как опорами прогонов для формирования крыши ломаного профиля, расширяющего полезную площадь мансарды {рис. 11.2.11).

Конструкция деревянной фермы в виде висячих стропил дает возможность перекрывать пролет до 15 м без промежуточных опор, заменяемых в этом случае подвеской горизонтальной затяжки, образующей балочный каркас чердачного перекрытия посредством т.н. бабок — стоек, работающих на растяжение. По узлам верхнего пояса фермы укладывают коньковый брус, прогоны, мауэрлат, на которые опираются наслонные стропила.

Конструкция и форма крыши определяются главным образом характером отвода атмосферных осадков. Кроме двухскатных крыш существуют односкатные, четырехскатные — с различной крутизной скатов, а также различные типы специальных крыш, приведенные на рис. 11.2.10. Переход от плоских крыш степного жилища к скатным крышам, силуэт которых становится все более острым к северу, заметно иллюстрирует смену зональной влажности климата.

Гидроизоляция крыши обеспечивается кровлей. Под кровли из рулонных материалов устраивается сплошная обрешетка. Рулоны рубероида или других мягких материалов иногда в два—три слоя раскатывают по обрешетке внахлест, проклеивая верхние слои битумной мастикой с посыпкой песком или бронированием минеральной крошкой, что повышает отражательные способности кровли.

С уменьшением угла наклона крыши от 30° до 5—10" число слоев рулонных материалов увеличивается до 4—6. Экономичность и удобство монтажа рулонной кровли крыш сложной конфигурации стимулируют разработку новых типов мягких покрытий, долговечных и атмосфероустойчивых — ондулина, гуты, аквалайна — выполненных из армированных стекловолокном целлюлозных листов, пропитанных битумом. Активизируется применение резинобитумных рулонных и штучных материалов.

Относительно частая обрешетка устраивается под кровлю из фальцованных листов оцинкованной стали (картин) размером 0,7 х 1,4 м. Кровлю из черного железа окрашивают или покрывают олифой с обеих сторон.

При реставрационных работах применяют иногда кровлю из медного листа с пропайкой швов. Срок службы металлических кровель — 20—30 лет.

Кровли из черепицы разных видов — пазовой (400x220 мм) и плоской (365x165 мм), штампованной бетонной или асбестоцементной, керамической — долговечны, но тяжелы (до 50 кг/м2) и трудоемки в монтаже, область их применения ограничивается крышами крутого уклона (для районов с обильными осадками). Сходную конструкцию имеют кровли из плоских асбестоцементных плиток или шифера — природного сланцевого материала.

Солома, камыш, гонт (лемех) уже перешли в разряд экзотических кровельных материалов, однако их тоже используют — для покрытия беседок, павильонов (рис. 11.2.12), сооружений этнографических парков, при реконструкции деревянных церквей.

Привлекательный вид черепичных крыш стимулирует развитие производства имитационных материалов, в т.ч. металлочерепицы — легкой, долговечной и экономичной.

Кровли из асбестоцементных волнистых листов. Крупные размеры листов: от 1200 х 800 мм до 2000 х 1000 мм — позволяют делать обрешетку с разрядкой в 500 мм. Листы, укладываемые внахлест, крепят к обрешетке гвоздями по гребням волн с подкладкой под шляпки гвоздей шайб из оцинкованной стали. Используют также кровлю из волнистых жестких ондулиновых элементов.

Кровли из светопрозрачных материалов. В современном строительстве с обогащением структуры обитаемого пространства светопроз-рачными покрытиями фонарей, атриумов, пассажей, оранжерей все чаще применяют кровли из стекла и полимерных материалов, более безопасных в эксплуатации (поликарбонат), но требующих высокой культуры в конструировании несущего каркаса и способах гидроизоляции.

Для угловых соединений всех видов кровли применяют специально изготовленные лотковые элементы из соответствующего кровле материала или листов оцинкованной стали.

В приемах удаления атмосферных осадков с крыш различают неорганизованный и организованный водоотвод. В первом случае вода (снег) со скатной крыши отводится по всему фронту свеса, ширина которого регулируется соображениями предохранения от увлажнения стен, цокольной части и фундамента.

Неорганизованный водоотвод допускается для малоэтажных зданий; предполагается, что падение сосулек с небольшой высоты неопасно, и их здесь проще удалить. Предотвратить их образование можно электроподогревом карнизов. Организованный наружный водоотвод предполагает сбор потоков воды с крыши по желобам к водосточным трубам, откуда она отводится в лотки наземной ливневой канализации либо поступает непосредственно в сеть подземной канализации. При расчете диаметра, количества водосточных труб и расстояния между ними принимают 1 см2 сечения труб на 1 м2 площади кровли с их размещением на расстоянии 12—15 м друг от друга.

Недостатки наружного водоотвода: засорение трасс движения воды (осенней листвой), обледенение желобов и труб, усложнение очистки крыш от снега.

Для зданий большой площади и многоэтажных зданий в сборных конструкциях, имеющих, как правило, плоские кровли, планируется внутренний водоотвод. Плоские кровли являются в настоящее время принадлежностью большинства городских многоэтажных зданий индустриального строительства, имеющих чердачные и бесчердачные крыши. Чердачные крыши подразделяются на теплые и холодные в зависимости от размещения теплоизоляции (рис. 11.2.13). Бесчердачные (совмещенные) покрытия могут быть вентилируемыми и невентилируемыми (рис. 11.2.14). Совмещенные невентилируемые покрытия устраиваются над помещениями нормального влажностного режима. Помещения повышенной влажности и необходимость защиты от перегрева требуют вентилируемых покрытий, в конструкции которых предусмотрены воздушные полости высотой 200—400 мм или каналы диаметром 40—50 мм.

Для улучшения тяги все воздушные зазоры объединяются магистральным каналом, имеющим вытяжные шахты, оборудованные иногда дефлекторами.

Эксплуатируемые кровли, крыши-террасы (рис. 11.2.15) устраиваются:

1) из бетонных или керамических плит, асфальтобетона, уложенных на цементно-песчаной стяжке поверх многослойного гидроизоляционно го ковра плит чердачного перекрытия. Уклон кров ли до 2% ориентируют к водосточным воронкам. Для повышения атмосфероустойчивости верхний слой разрезают температурно-усадочными швами в продольном и поперечном направлении через 1,5—2,0 м;

2) из крупноразмерных бетонных плит, уложенных на дренирующий слой гравия или крупнозернистого песка. Пол кровли при этом может быть горизонтальным.

Кровли с дренажем позволяют устраивать на их основе экологические кровли с посевом травы. В условиях мягкого влажного климата такие крыши не нуждаются в поливе, имеют хорошие теплоизолирующие качества и при грамотном конструктивном решении увеличивают сроки эксплуатации покрытия.

В условиях жаркого климата для защиты зданий от перегрева устраивают плоские крыши-ванны. Многослойный гидроизоляционный ковер покрытия, присыпанный светлым гравием, заливают водой слоем 5—10 см, уровень которой должен автоматически поддерживаться. В конструировании индустриальных кровель, плоских или имеющих слабый уклон, основная забота — это защита от проникновения влаги внутрь конструкций и в помещения.

Выступающие навесы и балконы крепятся защемлением плиты выступа в кладке стены или установкой отдельно стоящих опор.

Конструктивная жесткость вынесенной плоскости (козырька) достигается вводом вертикальных ребер или ее складчатым профилем. Тонкая пластина навеса над входом обычно выглядит неубедительно и для усиления ее выразительности навесу придают более импозантный вид средствами декора или устраивают над ним балкон (рис. 11.2.16).

Мансарды, предназначенные для бытового использования чердачного пространства под скатными крышами, изобретены в XVII в. французским архитектором Ф. Мансаром. Возведение мансард получило новый импульс в наше время как относительно экономичный способ надстройки усадебных домов, увеличения рабочих площадей офисов в арендуемых городских домах постройки XIX—нач. XX в. и как архитектурный прием завершения крупномасштабных коммерческих сооружений в городах, застроенных в XX в. зданиями с плоскими крышами.

Строительство мансард способствовало появлению других видов выразительных надстроек и одновременно развитию конструктивных приемов, обеспечивающих рациональное решение вопросов гидро- и теплоизоляции, а также комфорта обитания.

Для сокращения мертвых зон в местах примыкания крыши к стене двухскатные мансарды должны иметь достаточно высокий профиль или излом в плоскости скатов. Иногда периметральные стены достраивают примерно до уровня вертикально поставленных окон будущей мансарды или опорную конструкцию строения выводят за пределы стен на консолях {рис. 11.2.17).

В освещении мансардного пространства используют также различные конструкции окон в плоскости кровли.

Удаление воды и снега с крыши мансарды в малоэтажных домах не представляет проблем, однако свисающие кровли мансард многоэтажных домов представляют определенную опасность неожиданным сбросом снега или падающими сосульками. Ф. Мансар, проектируя надстройку, позаботился о безопасном удалении воды с крыши относом мансарды от наружных стен и устройством водосборных лотков по обходу.

В связи с популярностью мансард было разработано много вариантов легких и эффективных конструкций, решающих проблемы изоляции (в том числе и от летнего перегрева). Один из них представлен на рис. 11.2.17 б. Обратите внимание на ввод в конструкцию покрытия контробрешетки, обеспечивающей вентиляционную полость между теплоизоляцией и кровлей.

Отделка интерьеров осуществляется дифференцированно в соответствии с назначением элементов интерьера и подбором материалов.

Потолки жилых зданий обрабатываются мокрой штукатуркой, сухими облицовочными материалами, оформляются подвесными и натяжными потолками, которые позволяют моделировать рельеф поверхности, встраивать в нее осветительные и контролирующие состояние среды приборы, регулировать отражающие свойства поверхностей и подбирать их цвет (рис. 11.2.18).

Наличие выступающих конструкций может послужить поводом для устройства потолка с открытыми балками или с кессонами (рис. 11.2.19).

Стены после выравнивания поверхности могут быть окрашены, оклеены обоями, обтянуты шпалерами, кадрированными деревянным каркасом с филенчатым цоколем, декорированы пробкой, стукковым рельефом, каменной плиткой, имитирующей внешнюю поверхность.

Сплошная обивка стен вагонкой наконец-то вышла из моды, но ее успешно заменила обнаженная кирпичная кладка и венецианская затирка оштукатуренных стен краской.

Цвет и характер обработки стены, ее визуальные членения по горизонтали и вертикали важны для создания необходимого впечатления о помещении по высоте и глубине сообразно его функциям, поэтому грамотное решение интерьера не ограничивается только подбором цвета обоев для детской, гостиной, кухни; в сферу рассуждений должны быть включены все поверхности и предметное наполнение, его цвет, форма, фактура, высота.

 

Стены и перекрытия помещений, имеющих микроклимат, отличный от остального пространства, должны обеспечиваться пароизоляцией.

Полы, соответственно логике эксплуатации, подбираются по степени устойчивости и комфортности. Понятно, что идея устроить в спальне каменный пол, в гостиной глазурованную плитку, а в прихожей — ворсовое покрытие, не украсит даже начинающего дизайнера. Впрочем, многое зависит и от заказчика. Во всяком случае, выбор покрытий для полов необычайно широк. Благодаря стабильному процессу совершенствования технологии производства отделочных материалов к услугам дизайнера резаная матовая и полированая плитка из естественного камня (и его имитации), керамика для укладки на пол и стены, деревянный паркет любого рисунка, мягкие рулонные покрытия. В практику входят преодолевшие стереотип недоверия теплые полы, обеспечивающие комфортное покрытие полов детских, ванных, спален {рис. 11.2.20).

Вещизм нашего времени имеет разные психологические корни; в дизайнерской практике он реализуется избыточной предметной насыщенностью интерьеров, объясняемой предпочтениями стилей ретро и кантри, кичу. Возможно, желание окружить себя милыми сердцу предметами продиктовано подсознательным протестом против жестокости, социального отчуждения внешнего мира, его потребительской обобщенности, и мы не вправе судить людей за оригинальный вкус (рис. 11.2.21), не вписывающийся в привычный формат...

...И интерьер приобретает сложную конфигурацию, в нем появляются, как атрибуты индивидуальности, ниши, изогнутые стены, оригинальная встроенная мебель и световые приборы. Разработанные по индивидуальным проектам, они чаще всего осуществляются вручную с демонстрацией виртуозного владения малой техникой на основе деревянных или металлических каркасов с обшивкой гипсокартоном, ДСП, стеклоблоками. Повышенный спрос стимулирует заводское изготовление сборных инвентарных модульных конструкций, применяемых преимущественно при реконструкции административных объектов, в частности, для перегородок.

Присутствие инженерных сетей в доме фиксируется визуально и функционально их конечными узлами: осветительными приборами и выключателями, датчиками пожароопасности, приборами санитарно-технического оборудования, батареями парового отопления. Собственно разводки выполняются в скрытом варианте, но с сохранением возможности контроля их состояния и замены. Предпочтительна, в частности, концентрация сетей водоудаления в единых стояках с обеспечением доступа к трубам и их сочленениям. Сети водоснабжения и канализации не должны примыкать к наружным стенам, в противном случае следует позаботиться об их утеплении, защищающем от промерзания.

Батареи отопления, размещаемые под окнами, по традиции предпочитают экранировать. При этом большая часть тепла удерживается в нише, даже если экраны имеют отверстия для конвекции теплого воздуха. В противовес традиции можно указать на высокие эстетические качества батарей современного производства с красивой фурнитурой регулировки. Такие батареи можно не прятать. Притом, в настоящее время батареи не являются последним словом отопительной техники. В практику внедряются, например, отопительные панели для стен и полов со встроенными регистрами теплоносителя.

Благоустройство территории, прилегающей к жилому дому, включает следующие мероприятия:

1)грунтовые работы;

2)возведение сооружений и малых архитектурных форм, осуществляемое в соответствии с планом зонирования участка на парадную, хозяйственную и рекреационную части.

К первым относится культивация ландшафта с проведением вертикальной планировки (регулирующей поверхностные водотоки) и профилированием рельефа, посадка растений, устройство подпорных стенок и лестниц, трассирование дорожек и мощение детских, спортивных площадок, устройство септика и подземная прокладка инженерных сетей, а также дренаж (рис. 11.2.22).

Ко вторым — установка ограды, пергол, беседок, защитных стенок, садовой скульптуры и скамей, бассейнов и фонтанов, осветительных приборов, а также хозяйственных сооружений: теплиц, бани, хозблока, наружной уборной, гаража и т.п. {рис. 11.2.23).

Подготовка грунта дифференцируется по назначению. Под газоны и древесные посадки готовится почва в соответствии с агротехническими требованиями. Для дорожек и площадок с асфальтированным, плиточным покрытием необходимо устройство прочного, хорошо дренирующего основания. Отделение дорожек от газонов выполняется установкой бортового камня с небольшим превышением над уровнем дорожки. Защитить садовые грунтовые тропинки от зарастания травой можно укладкой вертикально по их границам металлической тонкой ленты шириной не менее 20 см, не выступающей над уровнем дорожки. С точки зрения эстетики и природоохранных методов целесообразнее всего устраивать т.н. экологические покрытия из брусчатки на песчаной подушке, хорошо впитывающей и пропускающей влагу, или плиток с отверстиями, сквозь которые растет трава (но, конечно, не там, где дамы ходят в туфлях на тонких каблуках; кстати, если вы собрались посетить Версаль, учтите, что площадь перед ним замощена крупным булыжником).

Для мощения наружных площадок и дорожек выпускается плитка разной конфигурации на бетонной или битумной основе (см. рис. 11.6.7). Мелкая плитка красивой формы требует тщательной подготовки и прочного выровненного основания во избежание щербления и травмоопасности. Трассировка и выкладка наружного мощения — важная художественная задача, решение которой фиксирует планировочную структуру территории и выявляет профессиональные качества дизайнера. Интересный рисунок мощения дают комбинированные выкладки из мелких и крупных элементов (см. рис. 11.. 1.5).

Не следует мостить дорожки и площадки обычным красным кирпичом (тем более белым). Он быстро разрушается от чередования увлажнения и промерзания.

Грунтовые дорожки нуждаются в постоянном уходе: песчаные покрытия чернеют от смешивания с почвой, гравийная подсыпка разбрасывается. Здесь лучшим остается цемяночное покрытие (из толченого красного кирпича), имеющее свойство восстановления плотности разбитого покрытия его смачиванием. Удачное решение — шаговая, пунктирная укладка бетонных или плоских каменных плит непосредственно на газон. Правда, в этом варианте теряется пластика рисунка дорожки и безопасность прогулки.

Перепады рельефа, искусственные горки очень украшают даже небольшие участки. Возможность разработки ландшафтного благоустройства усадьбы на активном рельефе — подарок для дизайнера.

Подпорные стенки на перепадах рельефа выполняются в разных материалах и конструкциях, устойчивых против опрокидывания и имеющих дренажные отверстия. Садовые наружные лестницы не должны иметь крутых профилей; предпочтительные соотношения проступи и подступенка — 40 х 12(15) см. При этом необходимы устройство бетонного основания и установка ступеней на морозоустойчивом растворе. Здесь целесообразно использование клинкера — кирпича специального обжига — или тесаного камня. В разработке геометрической формы лестницы нужно помнить о художественных задачах и избегать утилитарно-ремесленной жесткости и грубости образа [134].

Площадки специального назначения — детские, спортивные, теннисные корты — требуют различной конструкции покрытия. Детские и спортивные игровые площадки оборудуются покрытием, безопасным при падении. Теннисные корты должны обеспечиваться плотным и жестким покрытием, а также высокой оградой (рис. 11.2.24).

В трассировании инженерных сетей на приусадебных участках предпочитают подземную укладку. Дренажные системы, снимающие напор и понижающие уровень грунтовых вод у фундамента и подвала жилого дома, прокладывают в виде траншей глубиной ниже горизонта промерзания с укладкой дрен, защищенных от забивки илом слоями стеклоткани и керамзитогравийным фильтром толщиной около 30 см. Дренаж должен осуществляться самотеком с уклоном не менее 0,02 в сторону водосброса.

Водопроводные трубы системы летнего полива целесообразно размещать вдоль дорожек и заборов в закрытых каналах из кирпича или бетонных коробчатых элементов, накрытых съемными плитами для ремонта и контроля. Для поливки газонов устраивают переносные веерные гидранты.

Электросети прокладывают в защитной оболочке или с использованием специального бронированного провода, не уступающего зубам подземных обитателей.

Устройство декоративных прудов, наружных бассейнов и ручьев рассчитывается на гидроизоляцию и мероприятия, препятствующие загрязнению воды.

Для имитации естественного водоема готовят котлован прорисованного контура небольшой глубины (до 1,5 м) с оформлением берегов галькой, камнем, водолюбивыми растениями.

Дно котлована формируют в несколько слоев, включая гидроизоляцию (рис. 11.2.25). Пруд заселяют растениями, очищающими воду, и рыбами. Должна быть предусмотрена возможность слива или откачки воды.

Минибассейны могут устраиваться в виде бетонных чаш различной конфигурации, вкомпонованных в площадку отдыха с навесом, скамейками, цветниками.

Для устройства декоративного ручья необходимо, кроме его трассирования и дизайна оформления, предусмотреть систему водооборота с насосом, фильтром и резервной емкостью для воды.

 

 

Конкретные рекомендации по устройству прудов и бассейнов, их очистке, содержанию (особенно зимой), приводятся в специальных публикациях, указанных в библиографии [61, 74, 147].

Оборудование водоемов фонтанами и другими формами оживления воды (имитация ключа, кипения и т.п.) требует привлечения специальной техники и тщательной безопасной установки, в особенности электрооборудования.

В систему объемного благоустройства участка входят хозяйственные и рекреационные сооружения, декоративные формы. При зонировании участка на парадную и хозяйственную зоны вспомогательные службы целесообразно объединять в общем хозяйственном блоке, а не рассредотачивать отдельными сооружениями по всей территории.

В блок могут входить мастерская, гараж, баня, помещения для хранения огородного инвентаря, сарай для содержания птицы и мелкого скота. При достаточно больших размерах участка отделяются гараж, который выносится к парадной зоне, летняя кухня, баня, тяготеющая, скорее, к рекреационной зоне (рис. 11.2.26). Большинство хозяйственных сооружений (кроме бани) возводится в конструкциях по неотапливаемому варианту.

Беседки, перголы, стенки, составляющие объекты зоны отдыха, строят в легких конструкциях, сочетающих камень, кирпич, металл, дерево, солому, черепицу. Поскольку их объем рассматривается как помещение, то его наполняют скамьями, декоративной скульптурой и керамикой, украшают вьющимися растениями.

При выборе архитектурного решения и конструктивных материалов для таких объектов следует иметь в виду, что они круглый год находятся на открытом воздухе, подвергаясь всем воздействиям климата, и требуют надежной защиты от атмосферных осадков. Визуальная изоляция беседок достигается шпалерной формовкой растительности (в виде экранов), вьющимися однолетниками и многолетниками, решетками, защитными стенками, возведение которых из стандартных керамических элементов дает заметный художественный эффект.

Устройство теплиц и оранжерей связано с применением однослойного или двухслойного остекления иногда со съемными рамами; предусматривается возможность отопления.

Двухскатные теплицы ориентируют коньком в меридиональном направлении для равномерного освещения растений солнцем.

Для автономной очистки канализованных вод устраивают септики — вкопанные в землю танки, где утилизируются и очищаются хозяйственные сточные воды (рис. 11.2.27). Расположение септика, мусоросборника, наружной уборной предусматривают предпочтительно на задах усадьбы, где устраивается второй выход и въезд для хозяйственного транспорта.

Характер ограды усадьбы многое говорит о характере обитателей, да и о социальной среде тоже. В цивилизованных странах границы своей территории нередко фиксируются условной оградой: низкими деревянными решетками, каменными парапетами с барьером из плотного стриженого кустарника, прозрачными узорчатыми коваными заборами со столбами, увенчанными вазами. В России сегодня популярны высокие глухие ограды из прочного материала. Практикуется установка опорных столбов через 3—6 м с горизонтальными ригелями для крепления дощатого щита или с прочной металлической решеткой с острыми на-вершиями. Для лучшей сохранности и прочности экранной части забора столбы соединяют цокольной частью высотой 40—80 см. Заборы могут иметь лаконичный декор, стилистически соответствующий оформлению ворот и калитки. Так оформляется парадная сторона ограды, где главным образом решается задача достижения визуальной изоляции усадьбы (рис. 11.2.28).

Конструктивные решения многоэтажных жилых зданий имеют особенности, обусловленные индустриальным характером их возведения.

Конструктивные системы зданий характеризуются соотношением стоечно-балочных и плоскостных элементов несущего остова здания и классифицируются в обширном диапазоне промежуточных вариантов между каркасной и стеновой (бескаркасной) системами (рис. 11.2.29) [91].

По суммарным достоинствам наибольшее распространение в жилищном строительстве получила бескаркасная система панельных зданий, представлявшая до недавнего времени основной объем жилищного строительства методами сборки. К каркасным решениям прибегают для возведения жилых зданий в особых условиях (высокая сейсмика, применение металлического остова в высотном строительстве), но преимущественно для общественных и производственных зданий.

Параллельно строительству из сборных элементов заводской готовности проводились эксперименты по испытанию новых технологических приемов: возведению зданий методом подъема этажей, из объемных элементов, в монолитном железобетоне.

Прием строительства методом подъема этажей включает установку одного или нескольких вертикальных жестких стволов и дополнительных опор с формовкой у их основания стопки монолитных пластин перекрытий, которые затем поднимаются домкратами на нужную высоту и закрепляются там, образуя пространства этажей.

Здания из объемных элементов компонуются из пространственных блок-комнат или даже блок-квартир заводского изготовления с помощью портальных или башенных кранов. Блоки имеют максимальную степень эксплуатационной готовности: окна, двери, лестницы, отделку интерьеров, встроенное сантехническое оборудование, контактные выпуски инженерно-технических разводок. В установочных схемах могут применяться варианты с использованием только объемных блоков в виде коробчатых элементов, уложенных штабелем; объемных блоков, опирающихся на рамный каркас; блоков, подвешенных к монолитному жесткому стволу вертикальных коммуникаций или установленных на консоли (футуристический прогноз); объемных блоков, сочетающихся с панелями.

 

Блоки фабрикуются в сборном или монолитном вариантах с использованием возможно более легких материалов с тем, чтобы вес монтажных элементов (3—5 т) не превышал грузоподъемности трейлеров и кранов, используемых в крупнопанельном домостроении.

В силу особенностей современной экономики и преобразований в индустрии домостроения наиболее жизнеспособным оказался метод монолитного домостроения, в котором основные операции были перенесены из заводских цехов на строительную площадку.

Конструкции монолитных зданий формируются установкой плоских арматурных каркасов между стенками опалубки с последующим заполнением их бетонным раствором. Образуется жесткая сотовая система, в которой наружные стены утепляются и декорируются облицовкой. Для удобства монтажа в схему монолитных конструкций нередко вводятся готовые панели и элементы (лестницы, перегородки) [73].

Вернемся теперь к панельным и каркасным зданиям сборного строительства, тем более, что формируемые их конструкциями ячейки составляют основной объект дизайнерского обновления городских квартир-близнецов.

Каркасная и панельная (стеновая) системы могут быть реализованы в чистом виде, но чаще их используют в комбинации в виде конструктивных схем, объединяющих достоинства каркаса и стены.

Несущий остов каркасных зданий, состоящий из колонн, ригелей (балок), плит перекрытий, может выполняться с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей, а также с безригельной опорой перекрытий непосредственно на колонны.

Наружные стены каркасных зданий проектируются навесными и самонесущими (до 9 этажей). Пространственная жесткость обеспечивается прочностью конструктивных узлов и вводом в структуру здания диафрагм жесткости и связей, роль которых играют специальные панели.

В строительстве используются унифицированные элементы сборных каркасов. Колонны для зданий высотой до 16 этажей принимаются сечением 300 х 300 мм и 400 х 400 мм с гибкой арматурой, что позволяет только с укрупнением ячейки до 12 х 12 м сменить сечение на 600x600 мм. В высотных зданиях — 40 и более этажей — применяют цельнометаллические каркасы.

Горизонтальные элементы несущего остова каркасных зданий представлены ригелями (соотношение их высоты к длине — 1:10, 1:12), опирающимися на открытые или скрытые консоли, а также плитами — сплошными, многопустотными, ребристыми. В жилых домах применяются преимущественно многопустотные плиты толщиной 220 мм и длиной до 7,2 м.

Конструктивные схемы реализации бескаркасной системы представлены различным сочетанием несущих стен и перекрытий. Основные из них — схемы с поперечными и продольными несущими стенами. Интервал между стенами определяет тип и размеры плит перекрытия, а также необходимость включения диафрагм жесткости.

Выбор схемы при проектировании здания регламентируется соотношением требований прочности и планировочных возможностей. При этом интервал между поперечными несущими стенами называется шагом, а расстояние между продольными стенами — пролетом. Бескаркасные здания различных схем строятся из кирпича, мелких и крупных блоков, крупных панелей, компонуются из пространственных блоков. При возведении несущих стен из кирпича и блоков учитывают необходимость повышенной прочности нижних ярусов за счет утолщения стен или использования более прочных материалов. Так, здания высотой до 9 этажей строят из кирпича прочностью 100 кг/см2, а здания до 16 этажей — из кирпича вдвое большей прочности.

Высота зданий из легкобетонных или силикатных блоков ограничивается 14 этажами. Стены верхних этажей выполняются в облегченной кладке.

Конечно, новых зданий по таким архаичным технологиям уже не строят, но старые еще существуют и, кстати, являются желанным вариантом при обмене. В связи с повышением требований к теплозащитным качествам наружных ограждающих конструкций такие здания в настоящее время подвергаются реконструкции с вводом внешней теплоизолирующей облицовки.

Стены крупноблочных многоэтажных зданий компонуются, как правило, из трех типов блоков: подоконных, простеночных, надоконных, укладываемых на растворе (рис. 11.2.30 а). Вертикальные швы фиксируются сваркой стальных накладок с замоноличиванием бетонным раствором. Плиты ж/б настилов скрепляются друг с другом и блочными стенами стальными анкерами.

Индустриальное строительство отличает высокий уровень технологической эффективности и заводской готовности элементов, способствующих ускорению темпов стройки, ее экономичности. Ресурсы технологии полносборного строительства далеко не исчерпаны, и вероятнее всего она возродится в новом качестве.

Для многоквартирных многоэтажных домов чаще других применяется вариант поперечных несущих стен с узким (2,8—4,2 м) и широким шагом (4,2—7,2 м) или с их чередованием.

Наружные стены при этом выполняются навесными или самонесущими. Освобождение наружных стен от нагрузки дает более широкие возможности разрезки фасада на отдельные панели: размером на 1 или 2 комнаты, ленточные горизонтальные, вертикальные, фигурные (рис. 11.2.30 б).

В последние годы значительно расширилось количество приемов декоративной отделки фасадов зданий, совмещаемой с их утеплением. При этом декоративное покрытие из керамических, металлических, асбестоцементных или пластмассовых плит крепят на специальных каркасах на отлете от стены. Образуется вентиляционный зазор, благодаря которому стена осушается и ее утеплитель не теряет теплоизоляционных свойств.

В конструктивном отношении стеновые панели могли быть однослойными, двухслойными, трехслойными, а их толщина зависела от необходимых теплозащитных качеств (рис. 11.2.30 в).

Внутренние стены (перегородки) крупнопанельных зданий имеют многообразные функции: планировочные, обеспечение жесткости, пропуск вентиляционных каналов и инженерных коммуникаций.

Перекрытия компонуются из различных железобетонных плит: •   сплошного сечения толщиной 140—160 мм — при малом шаге несущих стен; многопустотных толщиной 220 мм — при укрупненном шаге несущих стен; их ширина может приниматься от 0,9 до 1,8 м при длине до 7,2 м (рис. 11.2.31). Нужно учесть, что общая толщина перекрытия,

включая слои звукоизоляции и пола, достигает

300 мм.

Круг конструктивных решений общественных

зданий определяют следующие обстоятельства

типологического свойства.

1. Функциональные особенности, в планировочной реализации которых предпочитаются каркасные системы, допускающие возможность относительно свободной организации пространства.

2. Наличие зальных помещений большой площади, предполагающих применение большепролетных перекрытий.

3. Требования архитектурной выразительности сооружений, что стимулирует использование не ординарных объемно-конструктивных решений, главным образом за счет акцентирования пространственных форм.

В строительстве общественных зданий с сервисными функциями, имеющих ячейковую форму организации пространства и небольшие зальные помещения, используются преимущественно унифицированные каркасные конструкции. По сравнению с конструкциями каркасных жилых зданий

здесь применяется укрупненная планировочная сетка — до9х12м, 12х12ми большая высота колонн — до 4,2—4,8 м. Увеличивается сечение ригелей, высота которых может достигать 900 мм. Для перекрытий используются сплошные и многопустотные плиты толщиной, соответственно, 140— 160 мм и 180—220 мм, а также ребристые плиты с учетом устройства подвесного потолка.

Зальные помещения перекрываются плоскими или пространственными конструкциями (см. рис. 1.3.19).

К плоским системам относятся перекрытия балками, фермами и на основе рам. Железобетонными балками перекрываются пролеты до 18 м, фермами — до 30 м; пролеты большего размера перекрываются стальными фермами. Железобетонные рамы, шарнирные и бесшарнирные, имеют различный профиль, соответствующий стоечно-балочной или распорной тектоническим системам.

Пространственные конструкции перекрытий представлены системами взаимно пересекающихся ферм (преимущественно металлических), образующих жесткую плиту большой площади, опирающуюся на колонны по ее контуру или на угловые опоры. С установкой плиты на колонны, отступающие от контура внутрь здания, образуется консольная часть, способствующая устранению провисания системы (уменьшению изгибающих моментов), что позволяет сократить высоту конструкции до 1/30—1/40 от размеров пролета против обычного соотношения 1/20. Открытые внутрь помещений перекрестные конструкции пространственных плит придают индустриальную выразительность интерьеру, который может иметь площадь до 100 х 100 м. Для их покрытия используют плиты с эффективным утеплением (см. рис. 11.2.9).

Арочные и сводчатые конструкции на основе геометрических форм пологой, циркульной или стрельчатой арки проектируются в различных вариантах погашения распора: с использованием затяжки, контрфорсов в виде диафрагм или подкосов, опорных рамных конструкций.

Своды и купола, возводимые в античности и средневековье из штучного материала или бетонированием на месте стройки, в настоящее время выполняются в виде оболочек из укрупненных элементов заводского изготовления и имеют разнообразную форму и технологию возведения. К ним относятся цилиндрические оболочки, гладкие или складчатые, вспарушенные двоякой положительной кривизны, в форме гипаров (гиперболических параболоидов), оболочки сложной формы, а также купола: с гладкой поверхностью, ребристые (кессонированные), парашютной формы, с сетчатым каркасом и т.н. геодезические купола. Крупные размеры таких покрытий предполагают использование прочных и легких конструктивных материалов, в том числе металлических сплавов, армоцемента, предварительно напряженных железобетонных сборных элементов {рис. 11.2.32).

Увеличение размеров перекрываемых пространств, исключающих промежуточные опоры, делает целесообразным применение висячих (вантовых и тентовых) конструкций, пространственная схема которых может быть независимой от планировки перекрываемого сооружения: стадиона, выставочного зала, рынка, универсального зала. Формы висячих покрытий определяются характером естественного провисания конструкций из тросов или мембран и способом уравновешивания усилий растяжения контрфорсами, анкерами, рамами, внутренними распорками. В открытых висячих системах (с выносом растяжек в сторону) устраиваются обычно плоские покрытия из тросов, пригруженных для устойчивости сооружения железобетонными плитами. В замкнутых системах, где растягивающие усилия помещаются в пределах самой конструкции (чаще всего кольцевой формы), могут использоваться как плоские, так и пространственные системы — тросовые фермы с включением стержней-распорок. Наличие конструктивно обусловленного центрального кольца обеспечивает возможности освещения и вентиляции залов, а также внутреннего водоотвода (см. рис. II. 1.20).

В мембранных покрытиях тросы заменяются металлическими листами.

Широкие висячие покрытия подвергаются воздействию аэродинамических усилий. Их устойчивость обеспечивается жесткостью соединений элементов кровли и пригрузкой. Сетчатые тросовые системы имеют надежную пространственную жесткость, и для их покрытий применяют более легкие материалы.

Конструкции и отделочные материалы полов и стен помещений массовой посещаемости, рассмотренные ниже в главе Строительные и отделочные материалы в архитектурной дизайне, должны учитывать их прочностные свойства, эксплуатационную устойчивость и долговременность сохранения эстетических качеств, а также экологическую безопасность.

Здесь же остановимся лишь на некоторых специальных вопросах конструктивного решения интерьеров общественных зданий: устройстве крупных светопроемов (витрин, витражей), фонарей верхнего света и потолков (подвесных, щитовых и др.).

Остекленные поверхности больших площадей (сплошное остекление) являются частью ограждающих конструкций и должны обладать их свойствами тепло- и влагозащиты, звукоизоляции, механической прочности и эксплуатационной надежности.

Для обеспечения прочности витража и аэродинамической устойчивости его каркас крепится к внутренним опорам, дополненным при большом пролете промежуточными импостами и горизонтальными ригелями, расположение которых совпадает с рисунком членений витража. Требования теплозащиты заставляют устраивать витражи с двойным—тройным остеклением. Для удобства очистки стекол устанавливают двойные раздельные витражи с проходом между рамами шириной около 0,5 м. Современные разработки витринного ударопрочного стекла крупного формата значительно упрощают задачи конструкций светопроемов и их эксплуатации.

С развитием производства стеклопакетов и раздельных переплетов из теплопроводного металла возникла проблема мостиков холода, которые способствуют образованию конденсата и инея на внутренних поверхностях переплетов. Для устранения этого недостатка в контактные узлы внешнего и внутреннего переплетов включаются теплопрерыватели. Температурные деформации витражей большой площади вынуждают, кроме того, дифференцировать приемы их крепления к опорным конструкциям. При жестком закреплении нижнего пояса витража необходимо обеспечивать подвижность его верхнего крепления.

При устройстве витрин магазинов оставляется изолированное пространство для размещения товарной экспозиции при доступности ее обозрения за счет целостности поверхности витринного стекла. В полости витрины устраиваются локальное освещение и вентиляция. Снаружи могут быть устроены защитный барьер или маркиза — навес от солнечных лучей. Устраивают витрины в плоскости стены или с выносом за ее пределы, с вертикальным или наклонным остеклением, снижающим эффект блескости (рис. 11.2.33).

Подвесными потолками решаются архитектурные и инженерные задачи организации интерьеров общественных зданий. Ими экранируются строительные элементы, в т.ч. ребристые плиты перекрытий; в полости между ними располагаются осветительные, информационные, вентиляционные разводки. Элементы подвесного потолка должны обладать хорошими звукопоглощающими и декоративными свойствами, иметь небольшой вес и быть удобными в монтаже. -

Строительство обеспечивается потолочными плитами из минеральной ваты, древесно-стружечной массы, асбеста на битумном, крахмальном, гипсовом вяжущем размерами от 300x300 мм до 1500x1500 мм толщиной 20— 70 мм с перфорацией и без нее.

Подвесные потолки крепятся к перекрытиям с помощью анкеров, к которым подвешены горизонтальные направляющие из легкого металла {рис. 11.2.34).

Зазор между подвесным потолком и перекрытием может быть в пределах 20—50 см. В этом пространстве иногда располагают осветительные приборы для подсветки светящего потолка, в котором акустические плиты заменены матовыми светорассеивающими пластинами или гофрированной прозрачной пленкой. В качестве подвесных потолков используются также штампованные и перфорированные акустические элементы из алюминия и пластмасс различных размеров и профилей.

Для улучшения освещенности больших зальных помещений и создания наиболее комфортного визуального режима художественных галерей, выставочных залов, музеев разрабатываются конструкции верхнего света (рис. 11.2.35). Равномерность освещения и наилучшие условия обозрения экспонатов и картин на стенах обеспечивает устройство центральных фонарей, дающих направленный свет на стены с затенением средней части помещения: зенитных или М-образных. Рабочее состояние фонарей (отсутствие конденсата, инея) поддерживается за счет устройства двух—трех фронтов светопрозрачных покрытий с воздушными пространствами между ними, смягчающими температурные перепады от холодного воздуха внешней среды к нормальному ТВР зала [107].

Проектируются также точечные зенитные фонари, трапециевидные, базиликальные, стекложелезобенные, в которых стеклоблоки заменяют плоскую часть ребристой плиты.

Образ производственного здания чаще всего связывается с одноэтажным промзданием индустриальной сборки (см. рис. 1.3.32).

Пространственная структура объемно-планировочного здания высотой от 3,0 до 8,4 м формируется из колонн равной высоты, поддерживающих балки (фермы), на которые укладываются плиты перекрытия. К колоннам по периметру здания крепятся стеновые панели. Железобетонные колонны опускаются в железобетонные фундаментные башмаки (стаканы) и замоноличиваются. Поперечная жесткость здания обеспечивается взаимодействием конструкций пролетов, продольная — специальными диагональными или портальными связями, соединяющими пару средних колонн температурного блока (УТС). В зданиях с мостовыми кранами на консоли колонн устанавливаются в продольном направлении подкрановые балки. Высота подкрановых балок зависит от шага колонн и грузоподъемности крана.

По технологическим соображениям возникает необходимость сокращения количества опор в здании. В этом случае в конструктивной схеме ОПЭ каждая вторая колонна средних рядов заменяется подстропильной балкой (фермой), служащей опорой для пролетной балки (фермы).

В связи с увеличением шага подкрановой балки до 12 м (а иногда и до 18 м) ее высота также увеличивается, и, соответственно, понижается отметка консоли ее опорной колонны — ведь уровень подкрановых рельсов с обеих сторон должен быть одинаковым.

Колонны железобетонных каркасов одноэтажных каркасов промзданий подразделяются на несущие и фахверковые — для крепления стеновых панелей торцов здания. Одноветвевые колонны для зданий без мостовых кранов с высотой до низа несущих конструкций покрытия до 9,6 м имеют сечение 400x400 мм, 400x800 мм при шаге 6 м, и сечение 500 х 800 мм — при шаге 12 м.

При кранах грузоподъемностью до 30 т и высоте здания 10,8—19,0 м устанавливают двухветвевые колонны.

Стальные колонны и остальные элементы остова в металлоконструкциях используют при сложных динамичных нагрузках, кранах большой грузоподъемности, крупных пролетах и необходимости сокращения собственного веса конструкций.

Фундаменты стаканного типа при необходимости могут дополняться подкладными плитами, расширяющими площадь опоры. Положение фундаментов фиксируется фундаментными балками, представляющими одновременно опору для цокольного ряда наружных стен. В местах температурных швов, на границах УТС, колонны дублируются.

Железобетонные балки длиной 6—18 м выполняются одно—двутаврового сечения односкатными, двухскатными, с параллельными поясами. Соотношение высоты и длины балки принимается 1/10—1/15 (рис. 11.2.36 а).

Железобетонные фермы длиной 18—30 м состоят из верхнего сжатого и нижнего растянутого поясов, стоек и подкосов. Из условий транспортирования фермы большого пролета изготавливают отдельными секциями. Их сборка с предварительным напряжением осуществляется на месте стройки. Наиболее распространенные виды ферм — сегментные и с параллельными поясами.

 

 

Возможность устройства плоского покрытия по сегментным фермам обеспечивается дополнительными стойками их решетки (см. рис. 11.2.36 б).

Тектонические принципы фермы заложены в конструирование арок с затяжками — для крупных пролетов — и пространственных систем покрытия: перекрестных ферм, оболочек с включением жесткой ферменной решетки и других конструкций, близких большепролетным перекрытиям общественных зданий.

Покрытия неотапливаемых промзданий представлены прогонами, переброшенными между пролетными фермами, с уложенными на них мелкоразмерными кровельными плитами, или железобетонными ребристыми плитами размером 1,5x6,Ом; 3,0х6,0м; 1,5 х 12,0м; 3,0х 12,0м.

Для отапливаемых зданий в конструкцию покрытия вводят слой теплоизоляции или используют легкобетонные плиты размером 1,5 х 6,0 м.

Ребристые плиты имеют высоту 300 мм для плит длиной 6 м и 450 мм — для плит 12 м.

Для облегчения покрытия железобетонные плиты заменяют стальным профилированным настилом, дополняемым при необходимости теплоизоляцией. Легкие сбрасываемые настилы применяются для зданий спецтехнологий, например, взрывоопасных.

На несущие конструкции покрытия устанавливаются фонари различного назначения: аэрационные, световые, светоаэрационные, имеющие прямоугольную, трапециевидную, треугольную, М-образную или плоскую форму. По ориентации различаются односторонние (шеды), двухсторонние и зенитные фонари (рис. 11.2.37); светоаэрационные фонари (см. рис. 1.3.32).

Фермы, образующие профиль фонарей пролетом 6—12 м, выполняются, как правило, в стальных конструкциях. Для удобства эксплуатации и ремонта крыши фонарные надстройки доводят до торцевой стены на 6 м.

Наружные стены одноэтажных промзданий в сборном железобетоне проектируются несущими, самонесущими и — чаще — навесными, которые функционируют только как ограждение, выполняются из легких материалов (бетонных однослойных, двух- и трехслойных панелей) и крепятся к несущим и фахверковым колоннам. В неотапливаемых зданиях стены выполняются из ребристых плит или профилированных металлических листов (в рулонах) по дополнительному каркасу из металлических ригелей. Однослойные панели из легких бетонов имеют унифицированную высоту 900 мм (цокольная панель), 1200 мм, 1500 мм, 1800 мм при толщине 200, 240, 300, 400 мм.

Трехслойные панели состоят из двух облицовочных слоев толщиной по 120 мм и слоя теплоизоляции из фибролита или минераловаты расчетной толщины (40—80 мм).

Для обеспечения бокового естественного освещения промзданий разработаны стандартные оконные блоки с открывающимися и глухими переплетами одинарного или двойного остекления. Переплеты выполняются деревянными, стальными, железобенными, пластмассовыми с учетом температурно-влажностной характеристики помещений. Используют также витражи из стеклопрофилита, изготовленного в виде стеклянных коробчатых труб или швеллеров большой длины.

В многоэтажных производственных зданиях используются колонны высотой в один или два этажа сечением 400 х 400 мм, 400 х 600 мм. Высота ригелей при пролете 6 м принимается от 600 до 1000 мм, при пролете 12 м — 1200 мм. Ребристые плиты перекрытий высотой 450 мм имеют ширину 750—1500 мм.

Стены многоэтажных зданий проектируются в поясной разрезке, перемежающей междуэтажные панели с поэтажными оконными блоками в виде ленточного остекления, или с разделением их простенками. Торцевые стены обычно возводятся глухими с проемами аварийных выходов к наружной лестнице.